Курсовая работа: Проект строительства здания цеха сыроварения молочного завода в г. Кореновск Краснодарского края

2.1.1 Конструкция кровли

защитный слой гравия на антисептированной битумной мастике;

водоизоляционный ковер из 3-х слоев линокрома ???= 0,17 Вт/( оС ·м2), ????? = 12 мм, ? = 4 кг/м2;

Стяжка их цементно-песчаного раствора ???= 0,93 Вт/( оС ·м2), ????? = 15 мм,

??= 1800 кг/м3;

Утеплитель - пенополистирол ???= 0,05 Вт/( оС ·м2), ??= 40 кг/м3;

Пароизоляция - 1 слой полиэтиленовой пленки;

Стяжка их цементно-песчаного раствора ???= 0,93 Вт/( оС ·м2), ??? = 20 мм,

??= 1800 кг/м3;

Сборная железобетонная ребристая плита с толщиной полки ??? = 30 мм,

???= 2,04 Вт/( оС ·м2).

2.1.2 Железобетонный каркас

Сборные железобетонные решетчатые балки 3БДР18-4АV по серии 1.462.1-3/89, шаг стропильных конструкций 6 м;

плиты покрытия сборные железобетонные ребристые размером 3х6 м марки ПГ-3 АтV;

колонна К72-4, шаг колонн 6 м.

Рис. 2.1. Схема расположения стропильных конструкций и плит покрытия при шаге колонн 6 м.

2.1.3 Расход материалов

Таблица 2.1

2.2 Компоновка поперечной рамы

Пространственная жесткость одноэтажного промышленного здания обеспечивается диском покрытия и жестким защемлением колонн в фундаментах.

Фактическая высота производственного помещения в каркасной части здания равна Нп = 7,2 м.

Высота колонны от обреза фундамента до низа стропильной конструкции:

Н = Нп +0,15 = 7,2+0,15=7,35 м.

Для зданий с шагом колонн а = 6 м при Нп = 7,2 м принимается привязка железобетонных колонн «0».

Рис. 2.2. Поперечный разрез производственной части здания.

2.3 Расчет предварительно напряженной панели покрытия

2.3.1 Данные для проектирования

Для покрытия здания с пролетом 18 м и шагом колонн применены сборные железобетонные ребристые плиты покрытия 3х6 м.

Плита панели представляет собой многопролетную однорядную плиту, окаймленную ребрами. Средние участки защемлены по четырем сторонам, а крайние защемлены по трем сторонам и свободно оперты на торцовые ребра. Плита панели армируется одной сварной сеткой, укладываемой посередине ее толщины.

Панель покрытия изготавливается из тяжелого бетона класса В30, = 0,9;

Rb= 17 МПа, Rbt= 1,2 МПа, Rb,ser= 22 МПа, Rbt,ser= 1,8 МПа, Eb= 29•103 МПа.

Бетон подвергается тепловой обработке. Напрягаемая арматура класса А-V,

Rs= 680 МПа, Rs,ser = 785 МПа, Es = 1,9•105 МПа. Ненапрягаемая продольная арматура поперечных ребер - А-III, диаметром d >10 мм. Rs = 365 МПа. Сетка плиты, поперечная и монтажная арматура ребер класса Вр-I при d =3 мм Rs = 375 МПа; при

d = 4 мм Rs = 370 МПа; при d = 5 мм Rs = 360 МПа; Es = 1,7•105 МПа.

В панели допускается образование трещин. Способ предварительного напряжения арматуры электротермический автоматизированный на упоры формы. Предварительное натяжение без учета потерь R sр = 550 МПа. Бетон подвергается тепловой обработке.

2.3.2 Расчет полки панели

Расчетные пролеты:

- для средних участков: см;

см;

.

- для крайних участков: см;

см;

Расчетная постоянная нагрузка на 1м2 , включая массу плиты толщиной 30 мм:

Сбор нагрузок.

Таблица 2.2

кН/м2.

Расчетные изгибающие моменты определяем по двум комбинациям загружения:

1. При действии постоянной и временной (снеговой) нагрузки.

Условие равновесия: , принимаем следующие соотношения между моментами: М2/М1 = 0,4; М1= МI= MI'; М2= МII= MII'= 0,4М1 и рассмотрим средние участки.

Тогда условие равновесия можно записать:

кН/м;

Для крайних участков принимаем те же соотношения между моментами и учитываем, что на торцовом ребре М1 = 0.

Условие равновесия можно записать:

кН/м.

Рис. 2.3. Расчетная схема и обозначение моментов, действующих в панели:

а - для средних участков; б - для крайних участков.

2. При действии постоянной и временной сосредоточенной нагрузки от веса рабочего с инструментом

Условие равновесия: соотношения между моментами те же.

Для средних пролетов:

кН/м;

Для крайних пролетов: кН/м.

Таким образом, расчетной является первая комбинация с определением арматуры по моментам для крайних пролетов.

Исходя из соотношений получим:

М1 = МI = 0,421 кН/м; М2 = МII = MII'= 0,168 кН/м.

Арматура, направленная вдоль панели покрытия.

Минимальная рабочая высота плиты при расположении арматурной сетки посередине толщины плиты и диаметре арматуры 4 мм определяется по формуле:

мм.

Характеристика сжатой зоны бетона:

, где - для тяжелого бетона.

, тогда граничное значение относительной высоты сжатой зоны:

; .

Относительная высота сжатой зоны:

.

Площадь сечения арматуры:

мм2.

Коэффициент армирования:

Принимаем арматуру 5 Вр-I с шагом 200 мм, Аs1= 99 мм2 > 87,91см2.

Арматура, направленная поперек панели покрытия.

Минимальная рабочая высота плиты с учетом диаметра арматуры 3 мм:

мм.

Характеристика сжатой зоны бетона:

, где - для тяжелого бетона.

, тогда граничное значение относительной высоты сжатой зоны:

;

.

Относительная высота сжатой зоны:

,

.

Площадь сечения арматуры:

мм2.

Коэффициент армирования:

Принимаем арматуру 3 Вр-I с шагом 200 мм, Аs1 = 35,3 мм2 > 31 мм2.

Окончательно для армирования плиты принимаем сетку , сетка С2 принимается конструктивно.

Рис. 2.3. Сварная сетка С1 для армирования полки панели.

2.3.3 Расчетный пролет, нагрузки и усилия в поперечном ребре

Рассчитываем среднее поперечное ребро как самое наиболее нагруженное. Трапецеидальная форма эпюр объясняется опиранием на ребро плит, опертых по контуру. Расчетный пролет принят: см.

Рис. 2.4. Расчетные схемы поперечного ребра :

а - от постоянной и снеговой нагрузки; б - от постоянной и сосредоточенной нагрузок.

Масса 1 м поперечного ребра с учетом :

кН/м

Нагрузка от массы плиты и изоляционного ковра: кН/м

Расчетная снеговая нагрузка: кН/м

Усилие от расчетных постоянной и снеговой нагрузок:

кН/м

кН

Усилие от постоянной и сосредоточенной нагрузок:

кН/м

кН

Далее производим расчет по первой комбинации усилий.

2.3.4 Расчет по прочности нормальных сечений поперечного ребра

Поперечное ребро h = 150 мм, толщина полки мм, отношение то расчетная ширина полки таврового сечения:

мм.

Рабочая высота ребра: мм;

;

Н/мм < Н/мм

Относительная высота сжатой зоны:

,

.

Площадь сечения арматуры:

мм2.

Коэффициент армирования:

, где см.

Принимаем арматуру 114 А-III, Аs = 153,9 мм2 > 132,6 мм2.

2.3.5 Расчет наклонных сечений поперечного ребра по прочности

Рабочая высота ребра: мм;

Распределенная нагрузка: кН/м;

так как кН/м < кН/м, то длину проекции наиболее опасного наклонного сечения принимаем: мм, где коэффициент для тяжелого бетона.

Проверяем необходимость постановки поперечной арматуры по расчету:

Н < <Н, то есть поперечная арматура устанавливается только по конструктивным требованиям.

Принимаем поперечные стрежни из проволоки класса Вр-I 4 с шагом 75 мм.

2.3.6 Расчетный пролет, нагрузки и усилия в продольных ребрах

Расчетный пролет ребра по осям опор: мм;

Подсчет нагрузок на 1 м панели: кН/м; кН/м; кН/м.

Рис. 2.5. Расчетная схема продольного ребра.

Рис. 2.6. Эквивалентное поперечное сечение панели.

Усилия в продольных ребрах:

от полной нагрузки при : кН/м;

кН;

от полной нагрузки при : кН/м;

кН;

от постоянной нагрузки при : кН/м;

кН.

2.3.7 Расчет нормальных сечений продольных ребер по прочности

Поперечное сечение панели приводим к тавровой форме, и в расчет вводим ширину плиты поверху, уменьшенный на коэффициент, учитывающий неравномерное распределение сжимающих усилий по ширине тонкой полки:

мм.

Рабочая высота ребра: мм

Характеристика сжатой зоны бетона:

, где - для тяжелого бетона.

Допустимое отклонение предварительного напряжения арматуры:

МПа.

Предварительное натяжение без учета потерь:

МПа, принимаем МПа;

, где предварительно принятое число стержней напрягаемой арматуры в двух продольных ребрах.

Так как < 0,1 минимально допустимого значения, то принимаем .

Потери предварительного напряжения от деформации анкеров расположенных у натяжных устройств:

, где мм.

Потери предварительного напряжения от деформации стальной формы:

Мпа (при отсутствии данных о форме).

Предварительно напряжение в напрягаемой арматуре до обжатия бетона и с учетом потерь и :

МПа.

, принимаем .

Предварительное напряжение в арматуре при неизвестном значении полных потерь:

МПа.

МПа.

Граничная относительная высота сжатой зоны:

;

Н/мм < Н/мм

Относительная высота сжатой зоны:

,

.

Определим коэффициент условий работы:

, то принимаем .

Требуемая площадь сечения продольной предварительно напряженной арматуры: мм2.

Коэффициент армирования:

, где см.

Принимаем предварительно напряженную арматуру 216 А-V,

Аsр = 402 мм2 > 332,2 мм2 (по одному стержню в каждом ребре).

2.3.8 Расчет по прочности наклонных сечений продольных ребер

Рабочая высота ребра: мм.

Распределенная нагрузка: кН/м, так как кН/м < кН/м, то принимаем длину мм, где коэффициент для тяжелого бетона.

, где усилие обжатия P принято при ориентировочных значениях МПа, и коэффициенте :

Н.

Проверяем необходимость постановки поперечной арматуры по расчету:

Н < < Н, то есть поперечная арматура устанавливается только по конструктивным требованиям.

Принимаем поперечные стрежни из проволоки класса Вр-I 4 с шагом 150 мм.

2.4 Статический расчет однопролетной поперечной рамы

При расчет поперечной рамы одноэтажного промышленного здания принимается жесткое защемление колонн в фундаменте. Стропильная балка ввиду большой жесткости в плоскости рамы считается абсолютно жесткой.

Исходные данные для расчета однопролетной поперечной рамы.

Таблица 2.3